條碼掃描器系統(tǒng)組成以及結(jié)構(gòu)原理說明

對(duì)于條碼掃描器的系統(tǒng)組成以及結(jié)構(gòu)原理的說明如下：掃描系統(tǒng)的主體是光學(xué)結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)應(yīng)該具備以下兩個(gè)性能：

1、具有一個(gè)掃描光路,以產(chǎn)生一個(gè)光點(diǎn),該光點(diǎn)在人工或自動(dòng)控制下能沿某一軌跡作直線運(yùn)動(dòng)且通過一個(gè)條碼符號(hào)的左空白區(qū)、起始符、數(shù)據(jù)符、終止符及右空白區(qū)。

2、具有一個(gè)條碼符號(hào)反射光的接收系統(tǒng),它應(yīng)能夠并擅長(zhǎng)接收掃描光點(diǎn)從條碼符號(hào)上反射回來的漫反射光。

條碼掃描系統(tǒng)可采取不同的光源、掃描形式、光路設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn)上述功能。

（1）掃描器的光源

條碼掃描器所選用的光源種類很多，主要有半導(dǎo)體光源、激光光源，也有選用白熾燈、閃光燈等光源的。在這里主要介紹半導(dǎo)體發(fā)光管和激光器。

①半導(dǎo)體發(fā)光管

半導(dǎo)體發(fā)光管又稱發(fā)光二極管，它實(shí)際上就是一個(gè)由Ｐ型半導(dǎo)體和Ｎ型半導(dǎo)體組合而成的二極管。當(dāng)在Ｐ－Ｎ結(jié)上施加正向電壓時(shí)發(fā)光二極管就發(fā)出光來。

②激光器

激光技術(shù)的發(fā)展已有30多年的歷史，它現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。激光器的種類很多，早期的條碼掃描槍一般采用氦氖激光器作為掃描光源，到了80年代，半導(dǎo)體激光器得到了迅速發(fā)展，由于它具有功耗低、體積小、工作電壓低、可靠性高、價(jià)格低廉這些特點(diǎn)，所以使原來使用的氦氖激光器迅速被取代。

我們常見的半導(dǎo)體激光器都是些小功率的，體積像一個(gè)普通三極管那么大，所以半導(dǎo)體激光器又稱激光二極管。因?yàn)闂l碼掃描槍普遍采用了激光二極管，所以其體積和成本大大降低，剛開始時(shí)，只有只能發(fā)出紅外激光的激光二極管，90年代后才出現(xiàn)了紅色光激光二極管（現(xiàn)在已經(jīng)有藍(lán)色激光二極管），激光二極管的發(fā)展已成為近些年來?xiàng)l碼技術(shù)發(fā)展的重要方面。（來源云協(xié)同智能制造）

激光與其它光源相比，有其獨(dú)特的性質(zhì)：

1、有很強(qiáng)的方向性。

2、單色性和相干性極好。其它光源無論采用何種濾波技術(shù)也得不到像激光器發(fā)出的那樣的單色光。

3、可獲得極高的光強(qiáng)度。條碼掃描系統(tǒng)采用的都是低功率的激光二極管，使之短暫射入人眼時(shí)不會(huì)給人眼帶來傷害，但它仍具有其他光源難以達(dá)到的光照度。

（2）掃描方式

掃描槍掃描識(shí)讀條碼符號(hào)主要方式分為手動(dòng)掃描、自動(dòng)掃描及CCD掃描。

①手動(dòng)條碼掃描器

手動(dòng)掃描比較簡(jiǎn)單，掃描槍內(nèi)部不帶有掃描裝置，發(fā)射的照明光束的位置相對(duì)于掃描槍固定，完成掃描過程需要手持條碼掃描槍掃過條碼符號(hào)，這種條碼掃描槍屬于固定光束掃描槍。光筆和大多數(shù)卡式條碼閱讀器都采用這種掃描方式。

②自動(dòng)條碼掃描器

自動(dòng)掃描是指條碼掃描槍內(nèi)部含有使掃描光束做掃描運(yùn)動(dòng)的裝置，如旋轉(zhuǎn)鏡組、擺鏡等。自動(dòng)掃描的掃描光源為激光，的為自動(dòng)掃描的基本原理圖。

掃描光束從激光器（LS）發(fā)出，穿過半反透鏡面（BSP），再通過周期性旋轉(zhuǎn)的棱鏡（PG）的各反射鏡面，形成激光束的掃描運(yùn)動(dòng)。與此同時(shí)，照明光點(diǎn)在條碼符號(hào)上的反射光通過旋轉(zhuǎn)棱鏡的鏡面，經(jīng)半反透鏡面（BSP）反射，經(jīng)過會(huì)聚透鏡匯聚的光電探測(cè)器上。在這個(gè)掃描結(jié)構(gòu)中，激光的掃描光束未經(jīng)過接收光的透鏡系統(tǒng)，保持著激光光束細(xì)窄、光能集中的特點(diǎn)。但在透鏡系統(tǒng)外，激光光束和接收系統(tǒng)的光軸保持重合，這樣就保證了激光的照明點(diǎn)就是探測(cè)器的接收點(diǎn)。

手持激光條碼掃描槍的掃描裝置一般用擺鏡代替棱鏡，在內(nèi)部震動(dòng)線圈的驅(qū)動(dòng)下擺動(dòng)，實(shí)現(xiàn)掃描。而在超級(jí)市場(chǎng)中的全向激光掃描槍注一般采用旋轉(zhuǎn)棱鏡掃描和全息掃描兩種方案。這兩種掃描方式都能產(chǎn)生多個(gè)方向、多個(gè)位置的掃描。（來源云協(xié)同智能制造）

在掃描光路中，每一個(gè)平面鏡和棱形旋轉(zhuǎn)鏡的多個(gè)鏡面組合就能形成某一個(gè)方向上的多條掃描線。三個(gè)平面鏡和旋轉(zhuǎn)鏡面的組合就構(gòu)成了三個(gè)方向上的多線掃描。而掃描光點(diǎn)經(jīng)平面鏡、旋轉(zhuǎn)鏡面原路返回，再由復(fù)合物鏡匯聚到光電探測(cè)器上。

全息掃描的掃描原理更加新穎，其掃描裝置為一個(gè)旋轉(zhuǎn)的全息盤，這種全息盤代替了上面的旋轉(zhuǎn)棱鏡。

全息掃描基本過程為：激光束①射到全息盤②，旋轉(zhuǎn)的全息盤實(shí)現(xiàn)光束掃描，然后掃描線掃過條碼符號(hào)③，最后反射光信號(hào)返回全息盤②，通過全息透鏡匯聚到光電探測(cè)器④上。

在該全息盤上，有多達(dá)20個(gè)掃描透鏡，加上和多個(gè)平面反射鏡的配對(duì)，它能掃除多達(dá)100條的掃描光線。經(jīng)過設(shè)計(jì)，它特別擅長(zhǎng)在多個(gè)距離上實(shí)現(xiàn)多方向多線掃描。另外全息掃描裝置具有結(jié)構(gòu)緊湊、可靠性高和造價(jià)低廉等顯著優(yōu)點(diǎn)。

③CCD掃描

CCD(Charge Coupled Device)——電荷耦合裝置是一種電子自動(dòng)掃描的光電探測(cè)器，由光電二極管構(gòu)成條碼掃描槍首先將條碼符號(hào)的整個(gè)圖像呈現(xiàn)在線陣的CCD上，然后CCD對(duì)其上的光信號(hào)進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換并進(jìn)行自動(dòng)掃描，并不需要增加任何運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所以它是一種特殊的自動(dòng)掃描。

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